Thạc Sĩ Nghiên cứu tính toán và chế tạo mẫu khung cố định ngoài multipod phù hợp với độ cứng vững và trọng l

TÓM TẮT

Khung bất động ngoài Multipod là thiết bị dùng trong điều trị gãy xương, nhằm giải quyết các hạn chế về không gian điều chỉnh vị trí xương gãy, cũng như hạ thấp giá thành của các thiết bị nhập từ nước ngoài.
Nhiệm vụ của luận văn được thực hiện theo trình tự sau:
- Xác định nhu cầu từ bác sĩ phẫu thuật.
- Đề ra các yêu cầu kỹ thuật thõa mãn nhu cầu đặt ra.
- Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của thiết bị định thiết kế.
- Đề ra các kết cấu và phương án thiết kế từ sơ đồ nguyên lý.
- Lựa chọn phương án khả thi và kiểm nghiệm độ bền kết cấu.
- Gia công chế tạo.

MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 5
1.1. Tổng quan về gãy xương và các phương pháp điều trị 5
1.2. Các nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của hệ khung cố định ngoài 8
1.2.1. Các kết quả điều trị bằng khung cố định ngoài trên thế giới 8
1.2.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng khung cố định ngoài ở Việt Nam 9
1.2.3. Các hệ khung cố định ngoài đang được sử dụng 10
1.3. Tính cấp thiết của đề tài 13
CHƯƠNG II. YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 14
2.1. Các yếu tố cần lưu ý trong quá trình thiết kế 14
2.1.1 Đặc điểm xương cẳng chân người và các yêu cầu đặt ra 14
2.1.2. Phân loại gãy xương và các vấn đề liên quan 15
2.2. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu: 16
2.3. Các yêu cầu của một hệ khung cố định ngoài: 18
CHƯƠNG III. PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC, PHÂN TÍCH TĨNH 23
3.1. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu: 23
3.2. Động học 23
3.2.1. Bậc tự do của cơ cấu 23
3.2.2. Mô tả hình học của cơ phần công tác 26
3.2.3. Động học ngược 27
3.2.4. Jacobian 27
3.4 Phân tích tĩnh và độ cứng vững của cơ cấu song song 28
3.4.1. Phân tích tĩnh 29
3.4.2. Độ cứng vững của cơ cấu 31
3.4.3. Xác định các ma trận Jacobian 32
3.5. Phương trình chuyển động 36
CHƯƠNG IV. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 38
4.1. Lựa chọn vật liệu 38
4.1.1. Vật liệu Titan 38
4.1.2. Thép không gỉ 39
4.1.3. Lựa chọn vật liệu 40
4.2. Các thế hệ khung bất động ngoài hexapod đã được thiết kế 41
4.2.1 Hệ khunghexapod sử dụng thanh ren - đai ốc kết hợp khớp các đăng 41
4.2.2 Phiên bản khung cố định ngoài hexapod sử dụng thủy lực 42
4.2.3. Các vấn đề đặt ra cho đề tài 43
4.3. Quy trình thiết kế - gia công mẫu dưới sự hỗ trợ của các công cụ CAD/CAE/CAM/CNC 44
4.4. Phương án thiết kế 44
4.5. Phân tích FEA cho khung Multipod 47
4.5.1. Phân tích ứng suất và biến dạng của vòng Multipod 47
4.5.2. Phân tích biến dạng và ứng suất của khớp cầu 50
4.5.3. Phân tích biến dạng của chân trong khung Multipod 50
4.5.4. Phân tích khung Multipod trong điều kiện làm việc 50
CHƯƠNG V. GIA CÔNG CHẾ TẠO 59
5.1. Ống ren 59
5.2. Thanh trượt: 60
5.3. Vòng 61
CHƯƠNG VI. TỔNG KẾT VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 63
5.1 Kết luận 63
5.2 Phương hướng phát triển đề tài 63
PHỤ LỤC A 1
PHỤ LỤC B 23
TÀI LIỆU THAM KHẢO 23